本實用新型涉及一種為煙氣進(jìn)行脫硫脫硝的活性焦干法氣體凈化裝置,尤其涉及一種對含有SO2、NOX、粉塵、汞、二噁英等污染物進(jìn)行一次性脫除的一體化活性焦煙氣凈化裝置。
背景技術(shù):
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我國工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,對控制廢氣中SO2、NOX排放量的壓力較大。目前煙氣凈化技術(shù)以濕法技術(shù)為主,消耗大量水資源,容易造成二次污染,且不能同時脫硫脫硝,與我國節(jié)能減排、綠色工業(yè)生產(chǎn)理念相悖。
活性焦煙氣凈化技術(shù)是一種可再生、可資源化的干法煙氣凈化技術(shù),利用活性焦的吸附特性,高效脫除煙氣中污染物中的粉塵、SO2、NOX、汞、二噁英等污染物,還能脫除濕法技術(shù)中難以脫除的SO3,避免了煙氣中不同污染物凈化裝置的串聯(lián)建設(shè),同時還可以對超細(xì)粉塵(PM10)具有一定的凈化作用。適用于凈化燃煤煙氣、燃油煙氣、垃圾焚燒煙氣、重油分解煙氣和燒結(jié)煙氣等。
吸附式脫硫塔和吸附式脫硝塔是活性焦干法煙氣凈化裝置的核心設(shè)備。目前工業(yè)中應(yīng)用的多為固定床脫硫脫硝技術(shù)和移動床脫硫脫硝技術(shù),其中固定床設(shè)備的煙氣處理量較低,不能適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)需求,而移動床由于氣固良性接觸面積大,凈化效率高,處理量大等優(yōu)點,具有較高的工業(yè)應(yīng)用價值。其中移動床脫硫脫硝技術(shù)按煙氣與活性焦的接觸方式分為并流、逆流和錯流三種方式。逆流式操作傳質(zhì)推動力相對較低;錯流式操作時活性焦不能被充分利用,存在未與煙氣充分接觸就被排出的現(xiàn)象,從而活性焦消耗量大,循環(huán)量也大。而逆流式移動床中的活性焦,其活性沿塔頂?shù)剿字饾u降低,最終排出的活性焦是幾乎是完全失活的,活性焦與煙氣接觸的整個過程被充分利用,因此活性焦消耗量小,循環(huán)量也小,從而降低了再生能耗和運(yùn)行成本。然而現(xiàn)有逆流式技術(shù)普遍氣流分布均勻性較低,容易在裝置內(nèi)部產(chǎn)生渦流,進(jìn)而增加系統(tǒng)壓降。
為提升煙氣污染物脫除效率,要求吸附活性焦與凈化煙氣以均勻、穩(wěn)定的速度流動。因為在凈化過程中產(chǎn)生一定熱量,往往在廢氣流動不均勻、活性焦停滯的位置產(chǎn)生熱量蓄積,產(chǎn)生熱點,甚至起火,還需改進(jìn)。
因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直致力于開發(fā)一種能夠克服上述缺陷,實現(xiàn)活性焦利用率高,且氣流分布均勻、機(jī)械損失小、結(jié)構(gòu)緊湊的逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,為兩段式結(jié)構(gòu),下部一級吸附段40為脫硫段,中部二級吸附段50為脫硝段;一級吸附段40的低端設(shè)有出料斗60,依次向上設(shè)有進(jìn)氣煙道70、一級氣體分布器42、一級活性焦床層41;二級吸附段50依次向上設(shè)有噴氨構(gòu)件30、二級氣體分布器52、二級活性焦床層51、出氣煙道80、活性焦下料斗22和活性焦料倉21,頂端設(shè)有活性焦入口10構(gòu)成。
二級氣體分布器52和一級氣體分布器42均為半敞開的夾套式結(jié)構(gòu),煙氣通過半敞開的夾套間壁421進(jìn)入一級活性焦床層41,再經(jīng)過二級氣體分布器52的半敞開的夾套間壁521進(jìn)入二級活性焦床層51。
出氣煙道80與二級活性焦床層51之上被活性焦料斗22分隔的空間導(dǎo)通。
有益效果:本實用新型采用上下兩級反應(yīng)結(jié)構(gòu),在一級吸附段內(nèi)對煙氣進(jìn)行一次脫硫處理,煙氣中絕大部分的SO2被吸收。二級吸附段內(nèi)對經(jīng)過一次脫硫的煙氣進(jìn)行脫硝和二次脫硫,此段煙氣含硫量很低,二級入口段噴氨可有效提高脫硝效率。氣體分布器的設(shè)計提高了氣流分布的均勻性,機(jī)械損失小,系統(tǒng)壓降小,活性焦消耗量小,循環(huán)量也小,從而降低了再生能耗和運(yùn)行成本。
附圖說明:
圖1為逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2為圖1中氣體分布器42/52的半敞開的夾套間壁結(jié)構(gòu)圖。
100凈化裝置,10活性焦入口,21活性焦料倉,22活性焦下料斗,30噴氨構(gòu)件,40一級吸附段,41一級活性焦床層,42一級氣體分布器,50二級吸附段,51二級活性焦床層,52二級氣體分布器,60出料斗,70進(jìn)氣煙道,80出氣煙道。
具體實施方式:
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,為兩段式結(jié)構(gòu),下部一級吸附段40為脫硫段,中部二級吸附段50為脫硝段;一級吸附段40的低端設(shè)有出料斗60,依次向上設(shè)有進(jìn)氣煙道70、一級氣體分布器42、一級活性焦床層41;二級吸附段50依次向上設(shè)有噴氨構(gòu)件30、二級氣體分布器52、二級活性焦床層51、出氣煙道80、活性焦下料斗22和活性焦料倉21,頂端設(shè)有活性焦入口10構(gòu)成。
二級氣體分布器52和一級氣體分布器42均為半敞開的夾套式結(jié)構(gòu),煙氣通過半敞開的夾套間壁421進(jìn)入一級活性焦床層41,再經(jīng)過二級氣體分布器52的半敞開的夾套間壁521進(jìn)入二級活性焦床層51。
二級氣體分布器52和一級氣體分布器42既是氣體分布器也是料斗。
出氣煙道80與二級活性焦床層51之上被活性焦料斗22分隔的空間導(dǎo)通。逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置的煙氣凈化原理:
待凈化的煙氣由進(jìn)氣煙道導(dǎo)70進(jìn)入逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,煙氣首先進(jìn)入一級吸附段40,在一級氣體分布器42的作用下,均勻地進(jìn)入一級活性焦床層41脫硫,再向上移動穿過一級活性焦床層41,該過程為一次脫硫凈化,同時脫除煙氣中攜帶的重金屬和粉塵。
經(jīng)過一次脫硫凈化的煙氣向上運(yùn)移與設(shè)在裝置中間部位的噴氨構(gòu)件30噴出的氨氣混合,在二級氣體分布器52的作用下,均勻地進(jìn)入二級活性焦床層51,煙氣向上運(yùn)移穿過二級活性焦床層51進(jìn)行脫硝凈化和二次脫硫凈化。
活性焦從活性焦入口10進(jìn)入活性焦料倉21,通過下料斗22向下緩慢移動,首先進(jìn)入二級吸附段50,在向下移動過程中與混合了氨氣的煙氣接觸,對氣體進(jìn)行一次脫硝和二次脫硫。活性焦從二級吸附段向一級吸附段移動,在下移過程中與逆流而上的煙氣再次進(jìn)行接觸,對氣體進(jìn)行一次脫硫處理,最后失活的活性焦落入出料斗60內(nèi),經(jīng)出料斗60的出口卸出,送入活化再生裝置,活化再生的同時回收酸性氣可制硫酸,失活的活性焦經(jīng)活化再生后循環(huán)使用。
如圖1所示,逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,包括設(shè)在凈化裝置主體100上的活性焦入口10、活性焦料倉21、活性焦下料斗22、出氣煙道80、二級活性焦床層51、二級氣體分布器52、噴氨構(gòu)件30、一級活性焦床層41、一級氣體分布器42、進(jìn)氣煙道70和出料斗60。
噴氨構(gòu)件30設(shè)置在凈化裝置主體100中部,在一級吸附段40和二級吸附段50之間。
一級活性焦床層41經(jīng)一級氣體分布器42的半敞開的夾套間壁421和下部空間與進(jìn)氣煙道70導(dǎo)通。
二級活性焦床層51經(jīng)二級氣體分布器52的半敞開的夾套間壁521和下部空間與噴氨構(gòu)件30導(dǎo)通。
出氣煙道80與二級活性焦床層51之上被活性焦料斗22分隔的空間導(dǎo)通。
如圖2所示,二級氣體分布器52和一級氣體分布器42均為半敞開的夾套式結(jié)構(gòu),煙氣通過半敞開的夾套間壁421進(jìn)入一級活性焦床層41,再經(jīng)過二級氣體分布器52的半敞開的夾套間壁521進(jìn)入二級活性焦床層51。
待凈化的煙氣由進(jìn)氣煙道導(dǎo)70進(jìn)入逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,煙氣首先進(jìn)入一級吸附段40,在一級氣體分布器42的作用下,均勻地進(jìn)入一級活性焦床層41脫硫,再向上移動穿過一級活性焦床層41與噴氨構(gòu)件30噴出的氨氣混合,在二級氣體分布器52半敞開的夾套間壁521的均勻分配下進(jìn)入二級活性焦床層51和二級活性焦床層51上部空間經(jīng)出氣煙道80排入大氣層。
活性焦從活性焦入口10進(jìn)入活性焦料倉21,通過料倉下料斗22向下緩慢移動,首先進(jìn)入二級活性焦床層51,經(jīng)二級氣體分布器52送入一級活性焦床層41,再經(jīng)一級氣體分布器42落入出料斗60卸出,最后失活的活性焦經(jīng)再生后循環(huán)使用。失活的活性焦再生的同時回收酸性氣可制硫酸。